JPS5936879Y2 - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は例えば高圧ナトリウム灯などの高圧放電灯を
点灯させるのに適した放電灯点灯装置に係り、特に漏洩
トランスを安定器として用い、且つ高電圧パルスを電源
電圧等に重畳印加して放電灯を始動点灯させるようにし
た放電灯点灯装置に関する。

従来のこの種の放電灯点灯装置の一つに第１図に示す如
く構成されたものがある。

第１図において１は交流電源であり、２は漏洩トランス
である。

この漏洩トランス２は電源１に接続された一次巻線３ａ
およびこの一次巻線３ａに接続された昇圧巻線３ｂから
なる一次側コイル３と、二次巻線４ｂおよびこの二次巻
線４ｂの一部に形成されたパルス巻線４ａからなる二次
側コイル４とを有している。

５は一次側コイル３０両端間に接続された力率改善用コ
ンデンサであり、６１／′ｉ電源１０両極間に接続され
たバイパス用コンデンサである。

また７は前記パルス巻線４ａを介して電源１に接続され
たパルス発生回路であり、コンデンサ７ａと、サイリス
Ｊ７ｂと、ダイオード７ｃとで構成されている。

８は高圧ナトリウム灯などの放電灯であって、これは前
記二次側コイル４を介して前記電源１に接続されている
。

さらに９はゲート回路である。

このゲート回路９は前記放電灯８と並列に接続された抵
抗９ａ、９ｂからなる分圧回路と、この分圧回路の分圧
点と前記サイリスＪ７ｂのゲート端子との間に接続され
た規定電圧導通素子（以下トリガ素子という）９ｃとで
構成されている。

上記構成の従来の装置は電源Ｉを投入する。

ト１、一方において電源電圧Ｖ１と二次側コイル４に誘
起した二次電圧Ｖ２との和の電圧が放電灯８に印加され
る。

そして他方において電源電圧Ｖ１とパルス巻線４ａに誘
起する電圧Ｖ３との和の電圧がパルス発生回路７ｒｔｃ
印加される。

パルス発生回路７に印加された電圧はダイオード７ｃの
作用により倍電圧整流されコンデンサ７ａに図示極性に
充電される。

またこのときゲート回路９ｒｃは放電灯８に印加される
電圧と相等しい電圧が印加される。

この電圧は分圧抵抗９ａ、９ｂによって分圧されトリガ
素子９ｃに印加される。

上記分圧された電圧がトリガ素子９ｃのブレークオーバ
電圧を越えると、トリガ素子９ｃがオン状態となりサイ
リスク７ｂのゲート端子にゲート信号が与えられる。

したがってこの時点でサイリスタ７ｂはターンオフする
。

サイリスＪ７ｂがオン状態になると、コンデンサ７ａに
充電させていた電荷が放電電流となってコンデンサ７ａ
〜サイリスＪ７ｂ〜バイパスコンデンサ６〜パルス−８
ｉ１４ ａ〜コンデンサ７ａなる閉ループに流れる。

このため二次巻線４ｂＫは高電圧パルスが発生し、これ
が放電灯８の両端に印加される。

この高電圧パルスによって放電灯が始動点灯すると、放
電灯８の両端電圧が低下するので、分圧抵抗９ａ、９ｂ
により分圧された電圧も低下する。

この分圧電圧がトリガ素子９ｃのブレークオーバ電圧以
下になると、サイリスタ７ｂへのゲート信号が断たれる
。

サイリスタ７ｂは次の半サイクルにおいて逆バイアスさ
れサイリスク７ｂＫそれ昔で流れていた電流が保持電流
以下になるとターンオフする。

上記従来の装置には次のような欠点がある。

即ちパルス発生回路７に印加される電圧は電源電圧Ｖ１
とパルス巻線４ａに誘起する電圧Ｖ３との和の電圧であ
るが、パルス巻線４ａＫ誘起する電圧Ｖ３は二次巻線４
ｂとパルス巻線４ａの巻数比の関係からそれほど大きく
できない。

したがってパルス発生回路Ｔｖｃ印加される電圧は比較
的小さい電圧である。

例えば電源１がＡＣＩ ００Ｖの商用交流電源である場
合、パルス発生回路７には１００〜１２０ｖ程度の電圧
しか印加されない。

したがってコンデンサ７ａの容量は数μＦ〜１０数μＦ
程度の大きな容量のものを盛量とする。

このためコンデンサ７ａを印刷配線板（以下ＰＣ板とい
う）に組込むことが困難であると共に、部品価格が高価
格になる。

筐たコンデンサ７ａのパルス状放電電流が電源■に流入
するのを防止するために力率改善用コンデンサ５とは別
個に電源■と並列に数μＦ〜１０数μＦのバイパスコン
デンサ６を接続しなければならない。

なお上記バイパスコンデンサ６を設けない場合には一次
巻線３ａがパルス状放電電流に対しては電源Ｈに比して
高インピーダンスであることから、上記パルス状電流が
電源Ｉに流入することにある。

その結果、電源ノイズな発生させるうえ、電源インピー
ダンスの影響により放電電流波形、換言すればパルス電
圧波形が変化してしまうことになる。

上記バイパスコンデンサ６も相当大きな容量のものを必
要とするので、前記コンデンサ７ａの場合と同様の弊害
をもたらす。

パルス発生回路への印加電圧を大ならしめたものとして
、パルス巻線４ａを二次巻線４ｂとは別体に設け、一端
を昇圧巻線３ｂの一端に接続すると共に他端をパルス発
生回路７ｖｃ接続するようにした放電灯点灯装置が考え
られている。

しかるにこの装置はパルス巻線４ａと二次巻線４ｂとの
間に、二次巻線４ｂに誘起する高電圧パルスに耐え得る
十分な絶縁を施さねばならない。

したがって安定器としての漏洩トランス２が大形なもの
となるばかりでなく、製造工程が複雑になり、更に製作
時間も長くよより、ひいては高価格な放電灯点灯装置と
なる欠点があった。

そこで本考案はパルス発生回路に印加される電圧を十分
大きくでき、パルス発生用コンデンサの容量を小さくで
きるうえ、高電圧ノくルスが電源へ流入するのを防止す
るためのバイパス用コンデンサを格別に必要とせず、し
かも製造工程が簡単で小形かつ軽量で安価に製作可能な
放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

以下、本考案の詳細を図面に示す実施例によって明らか
にする。

第２図は本考案の一実施例の回路構成図である。

第２図において１１はＡＣｌｏｏＶの商用交流電源であ
り、１２は安定器を兼ねた漏洩トランスである。

この漏洩トランス１２は一次側コイル１３と二次側コイ
ル１４とを備えている。

−次側コイル１３は両端を電源１１の端子Ａ。Ｂに接続
された一次巻線１３ａと、この−次巻線１３ａに対し加
俸的に接続された昇圧巻線１３ｂとで構成されている。

また二次側コイル１４は上記−次側コイル１３に対し加
俸的に接続された二次巻線１４ｂと、この二次巻線１４
ｂの一部に形成されたパルス巻線１４ａとで構成されて
いる。

上記−次側コイル１３の両端に設けられている端子Ｐ、
Ｑ間には力率改善用コンデンサ１５が接続されている。

このコンデンサ１５には前記パルス巻線１４ａを介して
パルス発生回路１６が接続されている。

パルス発生回路１６はカソードを前記力率改善用コンデ
ンサ１５の一端である端子Ｐに接続されたサイリスク１
１と、このサイリスタ１７のアノードに一端を接続され
、他端をパルス巻線１４ａの一端である二次側コイル１
４の中間メツプＭに接続したコンデンサ１８と、上記サ
イリスク１７にこのサイリスクＪＴとは極性を逆にして
並列接続されたダイオード１９とで構成されている。

上記サイリス７１７のゲート端子Ｇにはゲート回路２０
から所定周期でゲート信号が与えられるものとなってい
る。

このゲート回路２０は、前記二次巻線１４ｂの一端が接
続されている端子Ｎと、前記コンデンサ１５の一端が接
続されている端子Ｐとの間に、接続された一対の抵抗２
１と２２とからなる分圧回路と、この分圧回路の分圧点
Ｈと前記サイリスタ１７のゲート端子Ｇとの間に接続さ
れた両方向性規定電圧導通素子（以下トリガ素子という
）２３とで構成されている。

２４は例えば高圧ナトリウム灯などの放電灯であって、
この放電灯２４は前記二次巻線１４ｂを介して電源１１
に接続されている。

すなわち上記放電灯２４の一端は前記漏洩トランスの二
次巻線の一端すなわち端子ＮＫ接続されており、他端は
電源１１の一方の端子Ａに接続されている。

次にこのように構成された本装置の動作を説明する。

電源１１を投入すると、端子Ａ、ＢＫ：ＡＣ１００ｖの
電源電圧ＶＥが現われる。

この電源電圧ＶＥは一方において漏洩トランス１２の一
次巻線１３ａに印加され、他方において漏洩トランス１
２の二次巻線１４ｂ（この実施例では「二次巻線１４ｂ
」二「二次側コイル１４」である）および放窓丁２４の
直列回路に印加される。

したがって漏洩トランス１２の一次側コイル１３におけ
る昇圧巻線１３ｂには一次巻線１３ａとの巻線比に応じ
た電圧ＶＴが誘起する。

このため力率改善用コンデンサ１５０両端すなわち端子
Ｐ、Ｑ間には一次巻線１３ａの両端電圧ＶＥと昇圧巻線
１３ｂの誘起電圧ＶＴとの和の電圧ＶＣが現われる。

また漏洩トランス１２の二次巻線１４ ｂ［ｉｄ二次電
圧ｖＳが誘起しこれに伴い、パルス巻線１４ ａ ｖｃ
は電圧ＶＰが現われる。

かくして、パルス発生回路１６にはｖｘ＝ｖｃ＋ｖｐな
る電圧が印加され、ゲート回路２０Ｉ／ｃばＶＹ＝ＶＣ
＋ＶＳ、する電圧が印加される。

芽た放ｔＴ２４にはＶＬ二ＶＥ＋ＶＳなる電圧が印加さ
れる。

そこで今、電源１１の端子Ａ側が正で、端子Ｂ側が負の
半サイクルを考えると、パルス発生回路１６にはサイリ
スタ１１の極性とは逆向きの電圧ＶＸ（＝ＶＣ＋ＶＰ）
が印加される。

この電圧ｖＸはダイオード１９を通ってコンデンサ１８
に図示極性に充電される。

このときゲート回路２０には端子Ｐ側が正で端子Ｎ側が
負の電圧ＶＹ（＝ｖｃ＋ｖｓ）が印加され、放電灯２４
には端子Ａ側が正で端子Ｎ側が負の電圧ＶＬ（＝ＶＥ＋
ＶＳ）が印加される。

この半サイクルにおいては、トリガ素子２３ａがたとえ
オン状態になってもサイリスク１７が逆バイアスされて
いるのでパルス発生回路１６は動作しない。

次に端子Ａが負で、端子Ｂが正の半サイクルを考えると
、パルス発生回路１６にはサイリスク１７に：とって順
方向な電圧ＶＸ（＝ＶＣ＋ＶＰ）が印加される。

したがってサイリスタ１Ｔにはコンデンサ１８の充電電
圧ＶＸと、新たに加わるｖＸ（＝ＶＣ＋ｖＰ）との和す
なわち約２倍のｖＸが印加される。

このときゲート回路２０には端子Ｎ側が正で端子Ｐ側が
負の電圧ＶＹが印加される。

そしてこの電圧ＶＹが所定レベルまで上昇しゲート回路
２０の分圧回路の分圧点Ｈの電圧がトリガ素子２３の破
壊電圧に達すると、トリガ素子２３が導通する。

したがってサイリスタ１１のゲート端子Ｇにゲート信号
が与えられ同サイリスタ１１はターンオンする。

サイリスク１１がターンオンすると、それまでコンデン
サ１８に充電されていた電荷が、コンデンサ１８〜サイ
リスク１７〜力率改善用コンデンサ１５〜パルス巻線１
４ａ〜コンデンサ１８の閉ループに放電電流となって流
れる。

つまりパルス巻線１４ａにパルス状の放電電流が流れる
。

このため二次巻線１４ｂには高電圧パルスが発生し、こ
れが前記電圧ＶＬ（＝ＶＥ＋ＶＳ）Ｋ重畳して放電灯２
４に印加される。

したがって放電灯２４Ｉｆ′ｉ始動点灯せんとする。

最初の高電圧パルスで放電灯２４が始動点灯しない場合
には引き続き次の動作が行なわれる。

すなわち分圧回路の分圧点Ｈの電圧がトリガ素子２３は
開放状態になり、サイリスク１Ｔのゲート信号が断たれ
る。

次の半サイクルで再び端子Ａが正、端子Ｂが負になると
、サイリスタ１７は逆バイアスされターンオンする。

同時に前述したように再びダイオード１９を介してコン
デンサ１８への充電が開始される。

そして次の半サイクルで再びサイリスタがターンオンし
高圧パルスが放電灯２４に加わる。

上述の動作は放電灯２４が点灯するまで繰り返される。

放電灯２４が点灯すると、放電灯２４の両端の電圧ＶＬ
が低下する。

したがって昇圧巻線１３ｂとゲート回路２０における分
圧回路との直列回路の両端が放ｔＩ′Ｔ２４の低インピ
ーダンスにより短絡される形となる。

このためゲート回路２０の両端電圧が低下し結局分圧回
路の分圧点Ｈの電圧が低下する。

上記分圧点Ｈの電圧がトリガ素子２３のｍ電圧以下にな
ると、高電圧パルス発生動作は停止する。

その結果、放電灯２４は電源電圧ＶＥと二次巻線１４ｂ
の電圧ｖＳとの和の電圧ＶＬのみによって点灯をつづけ
る。

このように本装置においてはパルス発生回路１６に印加
される電圧ＶＸが任意に昇圧される力率改善用コンデン
サ１５の両端電圧ＶＣとパルス巻線１４ａの誘起電圧Ｖ
Ｐとの和の電圧であることから、ＶＣを所定値に設定す
ることによって所望の大きさの電圧をパルス発生回路１
ＧＶｃ印加させることができる。

したがってパルス発生回路１６におけるコンデンサ１８
の容量はたとえば１μＦ以下の小さなものでよ＜、ｐｃ
板に簡単に組込むことができる。

またコンデンサ１８から送出されるパルス状放電電流は
力率改善用コンデンサ１５を介して流れるので、上記放
電電流が電源１１に流入するおそれはない。

したがってパルス状放電電流の電源１１への流入を阻止
するためのバイパス用コンデンサを電源両端間に格別に
設ける必要がない。

かくしてコンデンサ１８の容量が小さくてよく、シかも
バイパス用コンデンサが不要ｒｃ′ｌｘるので、製造が
簡単になるばかりでなく、小型かつ軽量に形成できる。

次に第３図に示すこの考案の他の実施例について説明す
る。

第３図に示す実施例が第２図に示した実施例と異なる点
は漏洩トランス１２の二次側コイル２５におけるパルス
巻線２５ａが二次巻線２５ｂとは別体に設けられている
点である。

このような構成のこの実施例においては、パルス巻線２
５ａの巻数を適宜選定することによってパルス発生回路
１６への印加電圧ＶＸを前記実施例の場合よりもさらに
自由に設定し得る利点がある。

なお第３図に示す如くパルス巻線２５ａはその一端が二
次巻線２５ｂの一端に接続されており、パルス巻線２５
ａの各部が二次巻線２５ｂの各部とほぼ同電位となるよ
うに巻回されているので、重ね巻きした場合においても
両巻線相互間の絶縁は比較的簡単でよい。

なお本考案は上述した各実施例に限定されるものではな
い。

例えば前記実施例では漏洩トランス１２の一次巻線１３
ａとして中間タップを有しないものを示したが、中間タ
ップを有するものを用い、電源電圧ＶＥＫ対する一次側
コイル両端電圧換言すれば力率改善用コンデンサ１５の
両端電圧ＶＣを可変設定できるようにしてもよい。

昔た前記実施例ではパルス発生回路１６としてサイリス
タ１７をスイッチング素子として用いた場合を示したが
、他の半導体素子その他をスイッチング素子として用い
てもよい。

さらに前記実施例ではゲート回路２０として、分圧回路
とトリガ素子２３を組合せたものを例示したが、ツェナ
ーダイオードをトリガ素子としたもの、あるいは時定数
回路をゲート信号発生要素として用いたもの、等であっ
て−もよい。

以上説明したように本考案によればパルス発生回路に印
加される電圧が昇圧巻線によって任意に昇圧された力率
改善用コンデンサの両端電圧とパルス巻線電圧との和の
電圧であるため、上記印加電圧を所望の大きさに設定で
き、パルス発生用コンデンサの容量を小さくできる。

またパルス発生用コンデンサから送出されるパルス状の
放電電流が力率改善用コンデンサを通して流れるので、
上記放電電流が電源に流入するのを阻止するためのバイ
パス用コンデンサを格別に設ける必要がない。

したがって製造が簡単で、小型、軽量、安ｍ製作可能な
放電灯点灯装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放電灯点灯装置の一例を示す回路図、第
２図は本考案の一実施例の回路構成図、第３図は本考案
の他の実施例の回路構成図であも１１・・・・・・交流
電源、１２・・・・・・漏洩トランス。 １３・・・・・・−次側コイル、１３ａ・・・・・・−
次巻線。 １３ｂ・・−・併圧巻線、１４・・・・・・二次側コイ
ル、１４ａ・・・・・・パルス巻線、１４ｂ・・・・・
・二次巻線、１５・・・・・・力率改善用コンデンサ、
１６・・・・・・パルス発生回路、２０・・・・・・ゲ
ート回路、２４・・・・・・放電灯、２５・・・・・・
二次側コイル、２５ａ・・・・・・パルスＷ、２５ｂ・
・・・・・二次巻線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電源と、この電源に接続される一次巻線およびこの一次
   巻線に別種的に接続された昇圧巻線からなる一次側コイ
   ルとこの一次側コイルに別種的に接続された二次巻線お
   よびパルス巻線からなる二次側コイルとを備えた漏洩ト
   ランスと、この漏洩トランスの一次側コイルの両端間に
   接続された力率改善用コンデンサと、このコンデンサに
   前記トランスのパルス巻線を介して接続されたコンデン
   サ及びサイリスタの直列回路及び上記サイリスタにその
   サイリスタとは極性を逆にして並列に接続されたダイオ
   ードからなるパルス発生回路と、前記電源に前記トラン
   スの二次巻線を介して接続された放電灯と、この放電灯
   の始動時前記パルス発生回路のサイリスタのゲートに所
   定周期でゲート信号を与えるとともに前記放電灯の点灯
   後はゲート信号の供給を停止するゲート回路とを具備し
   てなる放電灯点灯装置。